PEMETAAN GUA SEDERHANA
MENGGUNAKAN ALAT UKUR SUDUT

Survey gua ini merupakan pemetaan yang menggunakan alat-alat non magnetik (survai Grade X ) yang sederhana.

Karakteristik:
1. tidak menggunakan kompas atau alat ukur sudut horizontal magnetik lainnya
2. menggunakan busur derajat atau protactor, yang bisa dibuat sendiri sebagai ganti alat ukur sudut horisontal
3. tidak menggunakan clino atau alat ukur sudut vertikal lainnya
4. tidak menggunakan hitungan trigonometri dalam pengolahan data
5. menggunakan penggambaran-penggambaran vektor sebagai ganti hitungan trigonometri.

Jika dengan membaca karakteristik diatas anda sudah bisa membayangkan dan mengetahui apa yang akan anda lakukan, untuk menghemat waktu tidak perlu membaca lanjutan dari tulisan ini.

Pemetaan gua secara sederhana ini dimaksudkan untuk mengatasi keterbatasan peralatan pemetaan, dengan tidak tersedianya kompas dan clino. Tanpa alat-alat tersebut pemetaan gua dapat tetap dilakukan oleh sebuah tim dengan peralatan seadanya.

Karena sifat survey yang tidak menggunakan peralatan magnetik (kompas), maka survai ini dapat dilakukan untuk daerah-daerah yang memiliki anomali magnetik lebih besar daripada toleransi yang disyaratkan. Dalam buku Surveying Cave yang ditulis Brian Ellis, metode survey non magnetik ini dikelompokkan dalam Grade X, harus dipergunakan apabila suatu daerah tersebut memiliki anomali magnetik lebih besar dari 2 derajat.

Metode yang digunakan dalam pengolahan data dari lapangan tidak membutuhkan adanya perhitungan (kalkulasi), tapi tetap menggunakan pencacahan (count). Untuk menggantikan pekerjaan kalkulasi dilakukan penggambaran-penggambaran. Sehingga tidak membutuhkan bantuan kalkulator untuk tahap ini. Bahkan tidak butuh sebuah operasi matematik. Kecuali dalam penentuan skala.

Atas dasar kesederhanaan peralatan dan metode yang dipergunakan, pemetaan dengan metode ini seharusnya bisa dilakukan oleh orang yang belum pernah mengenal perhitungan-perhitungan trigonometri.

Namun dalam proses penggambaran peta, mulai dari plotting stasiun ke kertas hingga menggambar lay out dan mengisi detail, harus tetap dilakukan dengan cara yang hampir sama dengan penggambaran peta biasa. Perbedaannya adalah, metode plotting koordinat tidak menggunakan koordinat cartesius, sebagai gantinya menggunakan koordinat polar yang lebih sederhana.

Metode pengambilan data dan pemrosesan data berdasar alat yang dipergunakan:

1. menggunakan piringan dan busur derajat
2. tanpa menggunakan piringan dan busur derajat, sebagai gantinya menggunakan penggaris siku.

Namun disarankan untuk menggunakan piringan derajat, karena selisih waktu operasi antar dua metode ini sangat besar. Lagipula, kita bisa sendiri membuat piringan derajat ini dengan menggunakan bahan yang tersedia.

ALAT PENGAMBILAN DATA/ PEMETAAN LAPANGAN:

1. piringan sudut 360 derajat (busur derajat 360 m) selanjutnya kita sebut dengan piringan sudut, yang sudah dimodifikasi. Atau membuat sendiri menggunakan bahan plastik yang kaku. Dipergunakan untuk mengukur besarnya sudut antar stasiun survai. Bisa juga menggunakan protactor, seperti yang biasa dipergunakan dalam navigasi oleh rekan-rekan hutan dan gunung.

Lebih baik piringan sudut ini dilekatkan pada sebuah lembaran dari bahan yang tak mudah rusak oleh air. Bahan itu harus berwarna putih atau terang, jika kita menggunakan piringan sudut atau protaktor bening yang tulisan angka berwarna hitam sehingga akan mudah terlihat pada kondisi gua yang gelap.

Piringan sudut ditambahi benang yang kecil, lembut, dan kuat, satu ujung di pusat piringan derajat dan dengan ujung lain bebas dan diberi pemberat. Usahakan ikatan di pusat piringan longgar, agar benang tidak memutari paku tempat ikatan benang. Benang ini fungsinya adalah sebagai pembidik.

2. tripod atau monopod untuk menempatkan piringan sudut.

Tripod dengan masing-masing kaki yang bisa diatur panjangnya, lebih disarankan, karena lebih mampu menjamin kestabilan dan kerataan posisi piringan sudut. Kestabilan dan kerataan posisi piringan sudut ini sangat penting.

Gambar Mendirikan Tripod

3. busur derajat untuk melakukan pembacaan sudut elevasi, ditambah benang yang salah satu ujungnya dilekatkan di pusat busur dan ujung lain diberi pemberat. Vizir yang merupakan garis mulai dari pusat piringan hingga angka 90 derajat.

Gambar modifikasi busur derajat untuk clino

4. meteran roll untuk mengukur jarak
5. lembar kerja lapangan tabel

Tabel 1. Contoh Lembar Kerja Lapangan Keterangan:

M=mulut gua

Pengambilan sudut referensi di mulut guta tidak mesti kearah utara, bisa kemana saja asal cukup untuk menjadi referensi bagi arah berikutnya.

Gunakan tanda “/” (garis miring) sebagai pengganti tanda “,” (koma).

6. lembar kerja lapangan skets dan keterangan
7. pensil tebal (2B)
8. karet penghapus/ setip
9. pisau silèt
10. papan alas menulis
11. penggaris siku, jika pengukuran horisontal tidak menggunakan piringan sudut.
12. water pass (disarankan), jika pengukuran sudut vertikal tidak menggunakan piringan sudut.
13. tas untuk alat-alat tulis pemetaan

PENGAMBILAN DATA UNTUK SURVAI YANG MENGGUNAKAN PIRINGAN SUDUT

Pengambilan data di setiap stasiun:

1. Pembacaan sudut horisontal menggunakan piringan sudut dengan “menembak” stasiun belakang dan depan menggunakan benang yang diarahkan ke stasiun belakang dan depan.

Pembacaan ini tidak perlu mengarahkan angka tertentu pada piringan sudut ke stasiun yang dimaksud. Cukup letakkan piringan sedatar mungkin lalu lakukan pembacaan ke belakang dan depan menggunakan benang pembidik.

Metode Pembacaan Sudut Horisontal:
Misalkan kita menempatkan theodolit sederhana ini di stasiun Satu (1).

1. pada baris pertama lembar kerja lapangan, pada kolom “Dari” tulislah M (mulut gua). dan kolom “Ke” tulislah U yang berarti ke arah Utara. Ini berarti kita akan melakukan pembacaan dari Stasiun Mulut Gua ke arah Utara.
2. pada baris kedua lembar kerja lapangan, pada kolom “Dari” tulislah M (mulut gua), dan kolom “Ke” tulislah angka 1. Ini berarti kita akan melakukan pembacaan dari Mulut gua ke Stasiun satu
3. arahkan benang pembidik ke arah Utara, ditempat benang itu berimpit baca angka di theodolit. Itu adalah angka sudut horisontal yang direkam dan tuliskan pada baris pertama kolom A (Sudut horisontal).
4. arahkan benang pembidik ke stasiun 1, ditempat benang itu berimpit baca angka di theodolit. Itu adalah angka sudut horisontal yang direkam dan tuliskan pada baris kedua kolom A (Sudut horisontal).
5. Pembacaan sudut horisontal ke arah belakang (backward) dan kearah depan (forward) jangan disela dengan kegiatan lain
6. Lalu ukur lah jarak dan sudut vertikalnya

Antar dua pembacaan ini tidak boleh ada perubahan posisi piringan, baik berpindah maupun berputar. Jika ada perubahan itu, pembacaan harus diulangi lagi.

7. Lalu pindahkan theodolit ke stasiun 1. Ulangi lagi apa yang telah dilakukan di stasiun M.

Gambar Tampak Atas Lintasan Survey, dan Arah Pembacaan Sudut Horisontal
Untuk mengarahkan benang pembidik, memegang, dan kemudian membaca, usahakan untuk tidak membuat kesalahan. Sehingga menghasilkan pembacaan yang salah.

Gambar Cara Membaca Sudut Horisontal
(perhatikan gerakan tangan)



Gambar Cara Menangani Benang Pembidik
(perhatikan gerakan jari)

Hati-hati pembacaan pada percabangan dan survai chamber.

2. Pembacaan sudut elevasi antar stasiun menggunakan busur derajat ke arah stasiun depan.
3. Pembacaan sudut elevasi ke arah atap di atas stasiun depan menggunakan busur derajat.

Catatan:
Lebih baik, pembacaan ini sudut horisontal dan vertikal dilakukan oleh dua orang, dengan tugas masing-masing adalah: salah seorang bertugas membidik stasiun menggunakan benang, dan yang seorang lagi bertugas membaca angka tempat benang itu. Usahakan bahwa angka yang dibaca hingga ketelitian 0.5 derajat.

4. Mengukur jarak dinding kiri dan dinding kanan lorong dari stasiun.
5. Membuat sket perjalanan
6. Memasukkan detail, catatan, dan keterangan beserta ukuran-ukuran yang dibutuhkan pada sket perjalanan
7. Menggambar penampang lorong (cross section) beserta letak stasiun dan detailnya, disertai ukuran-ukuran yang dibutuhkan.

PENGOLAHAN DATA

Alat mengolah data dan menggambar peta:

1. lembar kerja pengolahan
2. penggaris segitiga siku
3. piringan derajat 360 derajat yang (seharusnya) sama dengan yang dipergunakan pengukuran di lapangan
4. pensil
5. karet penghapus (setip)
6. kertas bantu untuk pengolahan data disarankan menggunakan kertas milimeter.
7. kertas menggambar peta, disarankan kertas milimeter

Pekerjaan pengolahan data:

1. Menyalin data lapangan di lembar kerja tabel ke lembar kerja pengolahan

Tabel 2. Lembar kerja pengolahan
(desain-nya masih bisa berubah, cari yang efisien)

2. mencari jarak datar dengan cara:

* Gambarlah sebuah segitiga siku-siku, dimana sisi yang saling tegak lurus adalah sisi datar dan sisi tegak lurus terhadap kertas.
* Buatlah garis sisi miring segitiga yang panjangnya sesuai dengan jarak miring di lapangan, yang digambar di kertas dengan skala tertentu. (Paling gampang adalah skala 1:100, yaitu 1 cm mewakili 1 meter) dan besar sudutnya adalah sama dengan besar sudut elevasi yang dibaca di lapangan.
* Menggunakan penggaris siku, proyeksikan ujung sisi miring tersebut ke garis datar. Ukurlah panjang dari garis datar hasil proyeksi tersebut, maka anda mendapatkan jarak datar antar stasiun!
* Masukkan nilainya ke tabel 2 kolom G

Semua jarak datar dicari menggunakan cara ini. Sehingga berkali-kali harus melakukan pekerjaan ini untuk mendapatkan jarak datar antar stasiun. Sederhana bukan!!

Untuk memudahkan pekerjaan ini, sebaiknya kita menggunakan kertas milimeter dan pensil yang tidak tebal, agar mudah dihapus.

Semakin kita teliti dalam membuat segitiga siku-siku ini, kita akan mendapatkan hasil yang makin presisi.

MENCARI BEDA TINGGI

Ukurlah panjang garis yang memproyeksikan garis miring terhadap garis datar, panjang garis tersebut adalah beda tinggi antar dua stasiun.

Nah..! ketemu juga

Semua beda tinggi diperoleh dengan cara ini.

Masukkan nilainya ke tabel 2 kolom H.

Jadi untuk memperoleh jarak datar dan beda tinggi tiap stasiun, kita musti berkali-kali melakukan penggambaran segitiga siku-siku.

Mengingat pentingnya pekerjaan ini, maka kita musti menggunakan penggaris siku yang betul-betul siku dan busur derajat yang benar-benar bagus, serta pensil yang ujungnya selalu runcing.

MENCARI TINGGI ATAP

1. Teruskan garis proyeksi lurus keatas
2. Gambarlah sebuah garis miring dari titik garis miring segitiga tadi, dengan sudut sebesar sudut elevasi atap yang dibaca di lapangan sampai berpotongan dengan garis proyeksi di tahap sebelumnya.

Gambar:
Tinggi atapnya adalah panjang garis proyeksi ditambah garis pelurusannya hingga berpotongan dengan garis mising, ditambah tinggi stasiunnya. Tidak perlu menjumlah, tinggal mengukur saja.

Tinggi atap

Ada kemungkinan titik potongnya sudut elevasi atap dan garis proyeksi, terletak dibawah garis datar. Jika hal ini terjadi maka tinggi atapnya hanya dari titik potong itu kebawah hingga dijumlah dengan tinggi stasiun.

Gambar:

1.(menggambar diagram (roset) untuk menentukan orientasi arah gua sehingga bisa menentukan perletakan titik (stasiun) nol.)

2.menghitung jumlah jarak datar untuk menentukan skala. Disesuaikan dengan luas kertas yang tersedia

Dari proses diatas, ternyata kita masih membutuhkan suatu hitungan, yaitu dalam menghitung panjang garis peta sesuai dengan skala yang sesuai.

Mudah-mudahan ini menjadi satu-satunya pekerjaan kita yang membutuhkan operasi matematika, pembagian atau perkalian.

MENGGAMBAR PETA TAMPAK ATAS

Menggambar garis survai menggunakan metode koordinat polar.

1. Memperkirakan letak titik awal garis survai, agar terhindar dari pemborosan kertas akibat arah peta yang terlalu sering keluar dari kertas.
a. Lihat diagram roset
b. Lihat sket perjalanan
2.Mem-plot stasiun survai dan garis survai/ center line pada kertas.

Pekerjaan ini adalah membalikkan pekerjaan dilapangan yang berhubungan dengan pembacaan piringan sudut.

* Berdasar data di atas, plot-lah stasiun awal (M=mulut gua) pada kertas.
* Letakkan piringan ke kertas dengan titik pusatnya di stasiun awal (M),
* Arahkan angka 250 pada piringan ke arah utara peta
* Buatlah tanda di angka 30 beri angka 1 sesuai dengan nama stasiunnya
* Buatlah sebuah garis dari titik M yang panjangnya adalah jarak datar dari stasiun M ke stasiun 1, sesuai skala yang sudah anda tetapkan sebelumnya.
* Pindahkan piringan derajat ke titik 1, arahkan angka 60 ke titik M
* Buat tanda di angka 180 piringan sudut beri nama angka 2.
* Buatlah garis dari titik 1 ke titik 2 dengan panjang sesuai dengan jarak datar yang diskala.
* Teruskan pekerjaan ini hingga seluruh stasiun di-plot di kertas peta, maka anda akan memperoleh center line peta.

MENGGAMBAR DINDING GUA

1. Mem-plot ke kertas dinding kiri dan dinding kanan tiap stasiun, yang sesuai dengan skala.
2. Hubungkan titik-titik dinding gua tersebut, sesuaikan dengan sket perjalanan yang dibuat di lapangan
3. Memasukkan detail dan simbol gua

MENGGAMBAR PETA TAMPAK SAMPING

Sesuai data lapangan:

1. lihatlah seluruh nilai pembacaan sudut elevasi, jika cenderung mengandung tanda negatif, maka letakkan titik nol (M) di tempat paling kiri atas.
2. Memplot stasiun survey ke peta:
* letakkan busur derajat dengan pusat busur pada stasiun M, dan angka 0 pada garis horisontal kertas peta.
* Putarlah busur sehingga angka 93 berada di garis vertikal. Tandai titik 0
* buatlah garis kearah tanda 0 itu yang panjangnya sama dengan jarak antar stasiun M ke 1, sesuai dengan skala yang sudah ditetapkan sebelumnya.
* pindahkan busur derajat ke stasiun 1, ulangi pekerjaan diatas untuk mengetahui posisi stasiun 2 dari stasiun 1 tampak samping.
* selesaikan hingga seluruh stasiun selesai diplot.

3. kemudian tiap stasiun tersebut buatlah garis lurus kebawah dengan panjang sama dengan tinggi stasiun, karena pada dasarnya sudut elevasi yang dibaca tersebut adalah bukan sudut antara lantai gua dengan lantai gua.

4. Memplot atap tiap stasiun.
* Letakkan busur derajat dengan pusatnya di titik M.
* Aturlah sehingga angka 151,5 berada benar-benar di garis vertical
* Tandai pada angka 0
* Tariklah garis lurus dari titik M ke tanda angka 0 itu.
* Tarik garis lurus ke atas dari stasiun 1 hingga berpotongan dengan garis diatas. Itulah atap diatas stasiun 1.
* Pindahkan busur derajat ke stasiun 2, ulangi pekerjaan itu untuk menemukan atap stasiun 3.
5. Buatlah smooth polyline antar atap tersebut, sesuaikan dengan sket perjalanan.

Perhatian.

Lihatlah peta gua tampak samping (extended section) yang anda buat.

Jika anda terlebih dahulu menggambar peta gua tampak samping ini, maka anda telah melewati tahapan pekerjaan pengolahan data. Anda dapat menggunakan gambar peta gua tampak samping ini untuk menemukan jarak datar antar stasiun. hehe… sori

Mudah kan?

Terimakasih

Terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Bagus Yulianto. Gara-gara permintaannya agar menyusun sebuah materi untuk diajarkan kepada orang-orang yang dianggap tidak pernah mengenal alat-alat dan metode pemetaan gua, warga masyarakat sekitar gua yang mungkin pingin membuat peta sendiri, maka berujung dengan lahirnya tulisan ini.